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Revista Brasileira de Agricultura Irrigada v.10, nº.3, p. 651 - 662, 2016
ISSN 1982-7679 (On-line)
Fortaleza, CE, INOVAGRI – http://www.inovagri.org.br
DOI: 10.7127/rbai.v10n300394
Protocolo 394.16 – 11/03/2016 Aprovado em 14/06/2016
QUALIDADE DA ÁGUA EM BARRAGEM SUBTERRÂNEA NO SEMIÁRIDO
Sylvana Melo dos Santos 1, Anderson Luiz Ribeiro de Paiva 2, Valdemir Ferreira da Silva 3
RESUMO
A região semiárida de Pernambuco tem baixa intensidade pluviométrica e elevada
evapotranspiração. Barragens subterrâneas possibilitam as práticas de agricultura familiar
irrigada e criação de animais com finalidade de subsistência e comercial. Esta água, após
constantes períodos de estiagem, pode apresentar elevada concentração de sais, reduzindo a
produtividade das culturas, além de salinizar e sodificar o solo tornando-se imprópria para
irrigação ou consumo animal. Nesse trabalho avaliou-se as características fı́sico-quı́micas da água
de uma barragem subterrânea e comparou-as com referências científicas. Investigou-se:
condutividade elétrica da água e do extrato de solo, temperatura da água, pH, sólidos dissolvidos
totais, salinidade, e sódio, cálcio, magnésio para determinação da Razão de Adsorção de Sódio.
Desses resultados classificou-se a água como C4S1 (muito alto risco de salinidade e baixo risco
de sodicidade), cujo uso na irrigação pode provocar redução de produtividade, acima de 25 e
50%, nas culturas de milho e feijão, respectivamente. Sobre o cultivo de outras culturas,
identificou-se que a beterraba e o tomate podem ser utilizadas na região com perdas menores que
outras culturas analisadas. Para dessedentação animal, esta água encontra-se dentro dos limites
aceitáveis para as principais espécies criadas na região e boa qualidade para consumo bovino,
principal renda da propriedade.
Palavras-chaves: salinidade, condutividade elétrica, agricultura, pecuária.
WATER QUALITY IN UNDERGROUND DAMS IN SEMI-ARID
ABSTRACT
Semiarid region of Pernambuco has low intensity level of rainfall and high evapotranspiration
rates. Underground dam makes possible the practice of family farming and irrigated livestock for
commercial purposes. This water, after constant dry periods, can have a high concentration of
1
Engenheira Civil, Mestre em Engenharia Civil, Doutora em Engenharia Civil UFPE. Professora Associada na
Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Centro de Tecnologia e Geociências - CTG, Av. Prof. Moraes Rego,
1235 - Cidade Universitária, Recife - PE - CEP: 50670-901. Fone: (81) 2126-7216. E-mail: [email protected]|
2
Professor Adjunto, UFPE - CTG, Recife-PE. E-mail: [email protected]
3
Mestre em Engenharia Civil e Ambiental, UFPE-CAA, Caruaru-PE. E-mail: [email protected]
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Santos et al.
salts which can reduce crop yields, concentration of the salts and sodium in the soil besides
becoming unfit for irrigation use or for consumption animal. In this work evaluated the physicalchemical characteristics of water from an underground dam as well as compares the values
obtained with scientific references. We investigated: electrical conductivity of water and soil
extract, temperature, pH, total dissolved solids, salinity, sodium, calcium and magnesium for
sodium adsorption ratio determination. According to the results, the water was classified as class
C4S1 (very high risk of salinity and low risk sodicity) that can lead to reduction of productivity,
above 25 and 50%, in corn and beans respectively. About growing other crops, it was identified
that the beets and tomatoes can be used in the region with smaller losses than other crops
analyzed. For consumption animal, this water is within the acceptable limits for the main species
created in the area as well was ranked good quality for beef consumption, which is the main
income of the property.
Keywords: salinity, electrical conductivity, agriculture, livestock.
INTRODUÇÃO
No Brasil, as regiões semiáridas ocupam
uma área aproximada de 969.589,4 km2, o que
corresponde a 60% do Nordeste. Cirilo (2008)
destaca que as características climáticas e
socioeconômicas destas regiões requerem
tecnologias específicas de utilização e
conservação dos recursos hídricos, em que é
preciso analisar as alternativas de obtenção de
água para usos diversos. Dentro dessa realidade,
as comunidades rurais, em sua grande maioria,
realizam a agricultura de sequeiro, sujeito à
ocorrência de chuvas irregulares no tempo e no
espaço.
De acordo com Melo et al. (2009), estudos
realizados
no
Nordeste
pernambucano
apontaram que a tecnologia de captação de água
da chuva, através de barragens subterrâneas
(BS), é uma das alternativas viáveis para o
fornecimento de água para consumo humano e
animal e para a produção de alimentos nas
comunidades rurais. De acordo com Onder e
Yilmaz (2005), o conceito de armazenamento de
água no subsolo é uma importante solução para
o problema da escassez de água. Por outro lado,
um estudo de Oliveira et al. (2007), em que
foram monitoradas oito BS, no período chuvoso
de novembro 2006 a março de 2007,
empregando-se índices clássicos da literatura
como condutividade elétrica (CE) e Razão de
Adsorção de Sódio (RAS), mostraram que duas
delas tinha problemas de salinidade.
De acordo com Cirilo et al. (2003), a
utilização de BS no Estado da Paraíba permitiu
a colheita de até duas safras por ano, o que é
incomum de acontecer em regiões semiáridas.
Isso evidencia o quanto é importante intensificar
a captação de água de chuva não só́ para reduzir
os prejuízos por perdas de safra, como também,
para elevar ainda mais a renda das comunidades
rurais. De uma forma geral, as BS, muitas
vezes, por si só, propiciam boa condição de
cultivo em solos, mas, além disso, trazem outras
vantagens como reduzida perda por evaporação
da água acumulada e a não ocupação das
superfícies de áreas agricultáveis.
Neste contexto, além das adversidades
climáticas ambientais, susceptibilidade ao
processo de desertificação e sistemas super
explorados dos recursos naturais, a agricultura
familiar é praticada de forma empírica,
utilizando escassos recursos hídricos existentes
de forma degradante. Segundo Cirilo et al.
(2003), com a agricultura familiar, intensificamse os processos de contaminação do solo e da
água devido ao acúmulo de sais, excesso de
nutrientes oriundos de fertilizantes e uso
indiscriminado de defensivos agrícolas. Além
disso, em regiões semiáridas a irrigação requer
água na quantidade necessária para o
desenvolvimento da planta, um fluxo adicional
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QUALIDADE DA ÁGUA EM BARRAGEM SUBTERRÂNEA NO SEMIÁRIDO
RESUMO
de água capaz de diluir/transportar os solutos no
solo para evitar problemas ambientais.
Diante deste cenário é evidente a
necessidade de estudos que gerem informações
sobre o manejo adequado dos recursos hídricos
e sua utilização, de forma a garantir a
sustentabilidade de toda a cadeia produtiva
mesmo em períodos de estiagem. Este trabalho
contribui para o conhecimento sobre a qualidade
da água de uma BS no período de estiagem.
Avaliou-se as características fı́sico-quı́micas da
água de uma BS e comparou-se os resultados
com referências científicas para investigar seu
uso na irrigação e na dessedentação animal.
MATERIAL E MÉTODOS
Federal
de
Pernambuco, próximo
à
localidade
de Mutuca (município de
Pesqueira), Figura 1, zona fisiográfica do
Agreste Pernambucano.
Esta pesquisa foi
realizada
no
campo experimental instalado pelo Grupo
de Recursos Hídricos da Universidade
Fonte: Costa et al. (2010).
Figura 1. Localização do campo experimental.
Nessa região é praticada a agricultura
familiar com espécies olerı́culas de curto ciclo
vegetativo (cenoura, beterraba, pimentão,
repolho, cebola, tomate e milho). Para a
irrigação, utilizam-se poços do tipo amazonas
em aquífero aluvionar, que é a principal fonte
hídrica da região. Até o ano de 1998, foram
construídas, nessa região, dezenove BS cujas
localizações foram definidas por critérios
essencialmente geológicos, profundidades entre
3,8 e 10,0 metros e comprimentos entre 30,0 a
110,0 metros.
Nesta pesquisa foi investigada uma BS, do
modelo de Costa e Melo (LIMA et al., 2013),
com escavação em trincheira retilínea
perpendicular à direção de escoamento da água,
sendo a contenção do fluxo realizada por um
septo impermeável, coberto com lona plástica, e
apoiada mais superficialmente a montante e em
jusante por pedras sem rejunte, possibilitando o
escoamento superficial da água.
A área de estudo possui clima semiárido
muito quente tipo estepe com precipitações e
temperaturas médias anuais de 790 mm e 27oC,
sujeita a chuvas torrenciais e acentuada
irregularidade no regime pluviométrico. O
período chuvoso tem quatro a cinco meses de
duração, com chuvas mais intensas de maio a
julho, sendo os meses de setembro a dezembro
os mais secos do ano. Na área de estudo
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Santos et al.
observou-se uma precipitação acumulada, no
período analisado, de 11 mm. Sobre a
evapotranspiração local, Silva et al. (2011)
obtiveram o valor médio de 55 mm/mês com
séries históricas de no mínimo 20 anos.
A BS estudada é a Cafundó II, com solo
tipo litólico, vegetação característica de caatinga
e barramento com dimensões de 4,4 m de
profundidade por 36,0 m de comprimento, com
alcance médio de montante de 1.800 m. A bacia
hidráulica da BS é coberta em sua maioria por
gramíneas endêmicas ou implantadas para
alimentação animal. Ao lado do barramento de
lona há uma área de cultivo com cerca de 1,0
hectare em que foram desenvolvidos cultivos
sucessivos de beterraba, tomate, repolho,
cebola, cenoura e milho. Na propriedade onde
encontra-se a BS há uma pequena criação de
animais (aves, equinos e bovinos). As aves não
são comercializadas, servem apenas para o
consumo próprio de ovos e carne, os equinos
são usados no transporte e nas atividades de
campo, e o gado para o comércio de leite.
Nesta BS existem três poços amazonas
com o seguinte uso da água: poço 1 para
dessedentaçaõ animal (in loco); poço 2 para o
consumo doméstico, para dessedentação animal
e, principalmente, para o cultivo irrigado; poço
3, com sistema de bombeamento, para
suprimento das necessidades do proprietário da
terra. Estes poços estão distanciados
aproximadamente há 15, 30 e 45 metros de
distância do barramento da barragem (a
montante), respectivamente.
O método de irrigação utilizado é o de
aspersão convencional e quando necessário se
usa algum método artesanal como regadores
manuais e mangueiras. Os dados pluviométricos
utilizados foram obtidos do website do Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), que
mantém um sistema de informações de dados
ambientais atualizados em tempo real, com
Plataformas de Coleta de Dados implantadas em
várias localidades, inclusive em Pesqueira.
Para caracterização do solo, foram
coletadas amostras de cinco pontos sobre à área
de cultivo (área amostral de 30 m x 50 m) da
bacia hidráulica da BS. Na seleção do
equipamento para a retirada das amostras de
solo considerou as recomendações de Byrnes
(1994 apud CETESB, 1999). As amostras
obtidas foram compostas e proporcionaram uma
estimativa da média da população formada pelas
“n” subamostras que a compõe (USEPA, 1989
apud CETESB, 1999). Em todos os pontos
foram coletadas amostras de solo em três
profundidades (0-20; 20-40 e 40-60 cm),
escolhidas em função da profundidade de
enraizamento das culturas.
Na caracterização da água, alguns
parâmetros foram determinados in loco e outros
em laboratório. Para isso empregou-se uma
sonda da marca HANNA modelo HI9828 para
determinação de temperatura, pH, CE, sólidos
dissolvidos totais (SDT) e salinidade, ao longo
de seis meses. As coletas mensais foram obtidas
sempre entre 11 e 12 h do dia, nas seguintes
datas: 23/10/2012 (coleta 1), 22/11/2012 (coleta
2), 19/12/2012 (coleta 3), 24/01/2013 (coleta 4),
28/02/2013 (coleta 5), 03/04/2013 (coleta 6).
Sobre os valores de pH, Barros et al. (1999 apud
PAULA et al., 2005) afirmam que os valores
deste parâmetro entre 6,9 a 7,4 favorecem a
formação de bicarbonatos, fazendo com que as
águas de irrigação se tornem alcalinas. A faixa
de normalidade encontra-se entre 6,5 e 8,4
(AYERS e WESTCOT, 1991 apud PAULA et
al., 2005).
Visando a identificação da água para fins
agrícolas, determinou-se a CE e a RAS. De
acordo com Delvio et al. (2006), a água que
apresenta elevados valores de CE quando
associada ao método de irrigação por aspersão,
pode provocar leves queimaduras das folhas em
culturas mais sensíveis aos sais. Este parâmetro
não determina, especificamente, quais os íons
estão presentes em determinada amostra de
água, mas segundo Zuin et al. (2009), pode ser
um indicador importante de possíveis fontes
poluidoras. De acordo com Souza et al. (2013),
para avaliação de solos afetados por sais, o
conhecimento da composição da fase líquida,
comumente denominada solução do solo, é de
fundamental importância.
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QUALIDADE DA ÁGUA EM BARRAGEM SUBTERRÂNEA NO SEMIÁRIDO
RESUMO
Segundo Dias et al. (2004) e Fia et al.
(2005), a quantificação da CE do extrato de
saturação (CEe) tem sido a técnica mais usada e
referenciada na literatura para caracterizar as
condições de salinidade do solo sendo esta a
forma em que se expressa a tolerância de
diferentes culturas ao efeito da salinidade. Mori
et al. (2011) destacam que a irrigação, até
mesmo com águas sem riscos para a agricultura
pode elevar o caráter salino do solo. Nunes et al.
(2012) observaram um aumento de mais de
300% na salinidade do solo quando irrigado
com água de maior CE em comparação ao
resultado obtido com o uso de água não salina.
A resposta da salinidade é função também das
interações ambientais relacionadas com
umidade relativa, temperatura, radiação e
poluição do ar (MAGGIO et al., 2009). A
classificação da água para fins de irrigação em
função da CE é dividida em quatro classes de
salinidade: C1 (baixa: < 0,25 dS/m), C2 (média:
0,25 – 0,75 dS/m), C3 (alta: 0,75 – 2,25 dS/m) e
C4 (muito alta: > 2,25 dS/m) (RICHARDS,
1954).
As amostras de água foram analisadas em
laboratório, tendo sido determinado: cálcio
(Ca++), magnésio (Mg++), sódio (Na+) e CE. Na
dureza
total
empregou-se
o
método
titulométrico do EDTA-Na (ABNT, 1992), com
a separação dos íons Ca++ e Mg++ e uso de
corante. O sódio foi determinado com fotômetro
de chama e na CE foram preparadas soluções de
solo na proporção de 1:2,5, com leitura do teor
direta no sobrenadante das amostras com uso de
condutivímetro digital da marca WTW, modelo
315i. Com a concentração de Ca++, Mg++ e Na+,
determinou-se o índice RAS, cuja classificação
é dividida em quatro classes conforme o teor de
sódio: S1(baixo), S2 (médio), S3 (alto) e S4
(muito alto). A avaliação do perigo de
salinidade e de sodicidade baseia-se nos valores
de RAS e de CE. Os resultados de pH, CE, SDT
e RAS foram comparados às recomendações da
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
(ALMEIDA, 2010).
No comportamento estatístico dos dados
foi utilizado o teste de Tukey para testar a
diferença entre duas médias de tratamento,
sendo aplicado quando o teste “F” para
tratamentos da análise de variância for
significativo. As diferenças significativas são
especificadas pela atribuição de letras diferentes
(minúsculas para o agrupamento estatístico
entre poços e maiúsculas, entre coletas) dos
grupos comparados. Este teste de comparação
de média é um dos mais utilizados, por ser
bastante rigoroso e de fácil aplicação, e tem
como base a DMS (diferença mínima
significativa). Com o software SAEG – Sistema
de Análises Estatísticas (UFV, 2007), da
Universidade Federal de Viçosa (Minas Gerais),
realizou-se análise de variância e as médias
foram comparadas pelo teste de Tukey,
assumindo 5% de probabilidade de erro.
Com relação ao uso da água para
dessedentação animal, devido à ausência de um
padrão de classificação universal que atenda à
diversidade das espécies de animais, variedade
de raças, tamanho, sexo, e combine estas
características
com
às
especificidades
climáticas, considerou-se os limites de Laraque
(1991 apud COSTA e CIRILO, 2010) e Logan
(1965 apud COSTA e CIRILO, 2010) para
comparação com os valores de SDT obtidos.
Laraque (1991 apud COSTA e CIRILO, 2010)
propôs os seguintes limites de SDT para a água
destinada à dessedentação animal: aves – 2.860
mg/L, suínos – 4.220 mg/L, equinos – 6.435
mg/L, bovino (corte) – 7.180 mg/L, bovino
(leite) – 10.000 mg/L, ovinos – 12.900 mg/L.
Logan (1965 apud COSTA e CIRILO, 2010)
apresentou limites de SDT para classificação da
qualidade da água para dessedentação de
bovinos (corte e leite), que foram: boa < 2.500
mg/L; satisfatória de 2.501 a 3.500 mg/L; baixa
de 3.501 a 4.500 mg/L; e insatisfatória > 4.500
mg/L.
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 10, nº.3, Fortaleza, p. 651 - 662, Mai – Jun, 2016
RESULTADOS E DISCUSSÃO
662
Santos et al.
Dados obtidos em campo
No período de estudo ocorreram
precipitações nos meses de novembro e
dezembro, que segundo informações do INPE
totalizaram 11 mm. Os montantes acumulados
mensalmente para os 30, 60 e 90 dias anteriores
foram: 21 mm (julho/2012); 15 mm
(agosto/2012); e 3 mm (setembro/2012).
Considerando
a
média
anual
de
evapotranspiração potencial informada por
Varejão-Silva et al. (1984 apud SILVA et al.,
2012), de 1.480 mm, conclui-se que os volumes
precipitados provavelmente não devem ter sido
suficientes para superar este valor de
evapotranspiração potencial, evidenciando um
possível déficit hídrico para o período estudado
e sugerindo a ocorrência de recarga deficiente
das barragens para o período estudado.
Sobre os níveis d’água nos poços,
primeiramente observou-se que a BS
encontrava-se próxima de sua capacidade total
de armazenamento, ou seja, o nível d’água
estava próximo ao nível superior do septo
impermeável, sendo que, após o barramento
(jusante), o solo estava completamente seco. Ao
longo do período estudado, o nível d’água nos
poços monitorados reduziu drasticamente, isto
pode estar associado: aos baixos volumes
precipitados no período, às perdas por
evapotranspiração e aos grandes bombeamentos
diários realizados para irrigação das culturas
locais, atividades domésticas e dessedentaçaõ
animal. Constatou-se que não era realizado
nenhum procedimento de cálculo por parte dos
moradores para avaliação da quantidade de água
necessária à cultura.
Com relação aos parâmetros de qualidade
d’água, os valores médios obtidos diretamente
com a sonda em cada coleta para cada
poço no período estudado, bem como os
resultados estatísticos das comparações de
médias entre poços e entre coletas pelo teste de
Tukey ao nível de 5% de probabilidade estão
apresentados na Tabela 1.
Pelos parâmetros determinados em
campo, destaca-se o poço 2, único com água
suficiente para uso da sonda em todas as coletas.
Os maiores valores extremos (máximo e
mínimo) foram observados no poço 1, em que
havia exposição total do espelho d’água sem
nenhum tipo de proteção (tampa ou vegetação).
Além disso, o poço 1 apresentou temperatura
média da água de 30,3ºC, mais de dois graus
Celsius acima dos demais poços. Os valores
mínimos de temperatura dos poços 2 e 3
estiveram próximos e podem estar relacionados
com a existência de sombreamento resultante de
vegetações próximas. Por outro lado, a
existência de proteção (tampa) no poço 2 pode
ter influenciado no valor máximo de
temperatura observado neste que foi superior ao
observado no poço 3 que não conta com este
tipo de proteção. Em todas as coletas os
menores valores de CE foram observados
no poço 2 e isto pode estar associado ao seu uso
intenso (consumo doméstico, dessedentação
animal e irrigação do cultivo), que resulta na
renovação da água no seu interior, na redução
da concentração de sais e consequentemente na
redução
nos
valores
de
CE.
Tabela 1. Dados obtidos de cada coleta e resultados do teste de Tukey.
Poço
Coleta 1
Coleta 2 Coleta 3
Coleta 4
Coleta 5
23/10/2012 22/11/2012 19/12/2012 24/01/2013 28/02/2013
Temperatura (oC)
1
31,6
31,6
28,1
30,3
*
2
25,5
26,4
26,6
26,9
28,9
3
*
*
26,5
27,2
29,8
MP
28,5 C
29,0 B
27,0 D
28,1 C
29,3 B
pH
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 10, nº.3, Fortaleza, p. 651 - 662, Mai – Jun, 2016
Coleta 6
MC
03/04/2013
*
31,1
28,7
29,9 A
30,3 a
27,5 c
28,0 b
661
QUALIDADE DA ÁGUA EM BARRAGEM SUBTERRÂNEA NO SEMIÁRIDO
RESUMO
1
7,49
2
6,83
3
*
MP
7,16 A
CE (dS/m)
1
5,11
2
2,39
3
*
MP
3,75 A
SDT (mg/L)
1
2.553,5
2
1.193,7
3
*
MP
1.873,6 A
Salinidade (PSU)
1
2,71
2
1,23
3
*
MP
1,97 A
RAS
1
1,64
2
1,38
3
*
MP
1,51
6,96
6,76
*
6,86 BC
7,41
6,58
6,77
6,92 B
7,06
6,43
6,23
6,57 D
*
6,64
6,44
6,54 D
*
7,20
6,46
6,83 C
7,23 a
6,73 b
6,47 c
3,26
2,96
*
3,11 C
3,21
2,96
3,29
3,15 BC
3,39
3,12
3,52
3,34 BC
*
3,20
3,33
3,26 BC
*
3,40
3,51
3,45 B
3,74 a
3,01 c
3,41 b
1.628,4
1.481,8
*
1.555,1 C
1.606,8
1.478,5
1.646,3
1.577,2 CB
1.693,0
1.559,6
1.759,2
1.670,6 CB
*
1.602,5
1.664,3
1.633,4 CB
*
1.701,9
1.756,4
1.729,15 B
1.870,4 a
1.503,0 c
1.706,6 b
1,68
1,54
*
1,61 C
1,67
1,55
1,72
1,65 C
1,78
1,62
1,84
1,74 BC
*
1,67
1,69
1,68 BC
*
1,79
1,83
1,81 B
1,96 a
1,57 c
1,77 b
1,38
1,51
*
1,44
1,66
1,49
1,67
1,60
1,49
1,59
1,68
1,58
*
1,56
1,66
1,61
*
1,70
1,66
1,68
1,54
1,53
1,66
* = Quantidade de água insuficiente para realizar medição com sonda | MC = média das coletas | MP = média dos poços |
Letras iguais não diferem entre si estatisticamente a 5% de probabilidade.
No que se refere à amplitude (diferença
entre o valor máximo e o mínimo), observou-se
que a maior ocorreu para o poço 2 no caso dos
parâmetros temperatura (5,6oC) e pH (0,77),
sendo que os valores observados nos poços 1 e
3 se mantiveram próximos. Diferentemente do
observado para temperatura e pH, entretanto, a
maior amplitude dos parâmetros CE (1,90
dS/m), SDT (946,7 mg/L) e salinidade (1,04
PSU), ocorreu no poço 1, enquanto que a
amplitude na salinidade dos poços 2 e 3 se
mantiveram próximos.
Analisando-se o comportamento dos
parâmetros com o tempo, ao longo do período
de estiagem, observou-se a elevação nos valores
obtidos do poço 2 para temperatura, CE, SDT e
salinidade (que tem relação direta com os teores
de SDT e de CE), Tabela 1. Os cenários
observados para a cobertura e entorno de cada
poço parecem contribuir para a variação da
temperatura da água no interior do mesmo. Com
relação aos SDT, este comportamento apenas
não foi observado para a coleta 3, por outro
lado, considerando-se que águas que apresentam
elevado teor de SDT podem levar para o solo
grande quantidade de sais via irrigação.
Sobre a qualidade da água na agricultura,
todas as amostras coletadas apresentaram
valores de pH que atendem ao limite informado
por Almeida (2010), de 6,0 a 8,5, não sendo
capazes de gerar desequilíbrio nutricional às
plantas a curto prazo. Complementarmente,
segundo o autor, a CE é o parâmetro
amplamente utilizado para determinar a
potencialidade da água de salinizar um solo,
devido, principalmente à facilidade de sua
determinação.
Considerando
o
limite
apresentado pela EMBRAPA (2010) de 3 dS/m,
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Santos et al.
em apenas 21% das coletas, ou seja, nas três
primeiras coletas do poço 2, no início da
estiagem, este valor não foi ultrapassado.
Diante disto, pode-se concluir que, ao longo do
período de estiagem, mesmo com uso intenso do
poço (favorecendo a renovação da água) houve
risco de altas concentrações de sais, e
consequente ocorrência do efeito osmótico e
diminuição das produtividades dos cultivos.
Como, dentre os três poços analisados, o poço 2
é o mais importante quando se considera a
potencialidade de uso para irrigação (maior
capacidade de produção), a discussão sobre seus
teores no contexto da irrigação é pertinente para
o cenário real, em que toda a irrigação é
realizada a partir dele. No caso de SDT, exceto
pela primeira amostra coletada do poço 1, as
demais apresentaram valores que atendem ao
limite informado por Almeida (2010), de 2.000
mg/L não sendo capazes de gerar desequilíbrio
nutricional às plantas a curto prazo.
No que se refere à classificação da água
para fins de irrigação em função da CE proposta
por Richards (1954), todas as amostras
indicaram que a água desta BS é de “muito alta
salinidade”, ou seja, com CE > 2,25 dS/m
(classe C4). Assim sendo, não se recomenda o
uso da água rotineiramente para irrigação,
porém pode ser usada ocasionalmente, em
circunstâncias muito especiais, devendo-se
observar as seguintes características: solos
permeáveis, drenagem adequada, aplicação de
água em excesso favorecendo a lixiviação de
sais e, emprego de culturas altamente tolerantes
aos sais.
Resultados do teste de Tukey
Com a realização do teste de Tukey
identificou-se a ocorrência de diferença nos
valores médios entre os poços referente aos
parâmetros investigados (temperatura, pH, CE,
SDT e salinidade) ao nível de significância de
5%. Não foram identificadas diferenças
significativas entre as coletas 1 e 4 e entre as
coletas 2 e 5 quando foram analisados os dados
de temperatura; entre as coletas 2 e 3, entre as
coletas 2 e 6 e entre as coletas 4 e 5 quando os
dados de pH foram analisados; e entre as
coletas 2, 3, 4, 5 e 6 para os dados de CE, SDT
e salinidade, indicando que estes últimos
parâmetros tiveram um comportamento estável.
Diferenças significativas foram observadas
entre as coletas 3 e 6 quando se analisou
temperatura, e na coleta 1 em relação às demais
quando foram analisados os dados de pH, CE,
SDT e salinidade.
Razão de Adsorção de Sódio
No que se refere à classificação da água
para fins de irrigação em função da CE e do
RAS, todas as amostras indicaram que a água
desta BS é de “muito alta salinidade” e de
“baixo conteúdo de sódio”, ou seja, com teor de
2.250 ≤CE ≤5.000 µS/cm a 25oC e RAS
≤18,87 – 4,44 log CE (classe C4S1). De
acordo com a interpretação apresentada por
Almeida (2010), nestas condições a água se
apresenta, no que se refere à salinidade, em uma
classe que não é apropriada para irrigação sob
condições ordinárias, porém pode ser usada
ocasionalmente em circunstâncias muito
especiais,
conforme
condições
de
permeabilidade, drenagem, aplicação de água e
cultivo recomendadas para a classificação como
de “muito alta salinidade”, quando se considera
apenas CE.
Sobre oconteúdo de sódio, o autor afirma
que nestas condições, esta água pode ser usada
para a irrigação na maioria dos solos com pouca
probabilidade de alcançar níveis perigosos de
sódio trocável, sendo que cultivos sensíveis,
como fruteiras, podem acumular quantidades
prejudiciais de sódio. Para uso mais específico
da água na irrigação, no âmbito das
recomendações da EMBRAPA (ALMEIDA,
2010), além da redução nos parâmetros listados
que não atendem às recomendações da referida
publicação, é preciso analisar: sódio, cálcio e
magnésio, amônia, cloreto, fosfato, nitrato,
bicarbonatos, boro, carbonatos, potássio, e
sulfato.
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QUALIDADE DA ÁGUA EM BARRAGEM SUBTERRÂNEA NO SEMIÁRIDO
RESUMO
Proposição de uso da água
Considerando-se os valores de CE obtidos
e os valores apresentados por Ayers e Westcot
(1991), Tabela 2, construiu-se a Tabela 3.
Dentre as culturas analisadas, a beterraba é a
que apresenta capacidade adaptativa que
garante, nas condições observadas nesta
pesquisa, perda de produtividade máxima de
10% e em apenas uma das coletas realizadas (a
primeira do poço 1).
Os teores de sais dissolvidos que
conferem à água os valores de CE determinados
nas outras coletas realizadas dos três poços
estão na faixa de tolerância da beterraba (< 4,7
dS/m) para que não ocorra nenhuma perda de
produtividade. Complementarmente, Cordeiro
et al. (1999) constataram que a utilização de
água salina com níveis de 4 dS/m a 8dS/m não
comprometeram a produtividade de beterraba,
demonstrando alta tolerância à salinidade.
Tabela 2. Limites de perda de produtividade definidos por Ayers e Westcot (1991).
Perda de produtividade para teores de CE
Cultura
0%
10%
25%
50%
> 50%
Beterraba
< 4,7
< 5,8
< 7,55
< 10,0
> 10,0
Cebola
< 0,8
< 1,2
< 1,8
< 2,9
> 2,9
Cenoura
< 0,7
< 1,1
< 1,9
< 3,1
> 3,1
Feijão
< 0,7
< 1,0
< 1,5
< 2,4
> 2,4
Milho
< 1,1
< 1,7
< 2,5
< 3,9
> 3,9
Repolho
< 1,2
< 1,9
< 2,9
< 4,6
> 4,6
Tomate
< 1,7
< 2,3
< 3,4
< 5,0
> 5,0
Tabela 3. Perda de produtividade para teores de CE conforme Ayers e Westcot (1991).
Perda de produtividade para CE (dS/m)
CE
NP Col.
(dS/m) Beterraba Cebola Cenoura Feijão Milho
Repolho Tomate
1
5,11
10%
> 50% > 50% > 50% > 50% > 50% > 50%
2
3,26
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
3
3,21
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
1
4
3,39
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
5
*
6
*
1
2,39
50%
50%
50%
25%
25%
25%
2
2,96
50%
25%
> 50% 50%
> 50% 50%
3
2,96
50%
25%
> 50% 50%
> 50% 50%
2
4
3,12
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
5
3,20
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
6
3,40
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
1
*
2
*
3
3,29
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
3
4
3,52
50%
50%
> 50% > 50% > 50% 50%
5
3,33
50%
25%
> 50% > 50% > 50% 50%
6
3,51
50%
50%
> 50% > 50% > 50% 50%
Conversão: 1 deci-Siemen/meter (dS/m) = 1 mmhos/cm.
NP = número do poço | Col. = coleta.
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Santos et al.
Os maiores percentuais de perdas de
produtividade foram observados nas culturas de
cebola, cenoura e feijão, implicando na perda de
produtividade igual ou maior que 50%. Da
análise dos cultivos de milho e repolho não
foram obtidos bons percentuais. Exceto pela
água da coleta 1 do poço 1, que indicou perda
superior a 50%, e da coleta 1 do poço 2, que
indicou perda da ordem de 25%, as demais
coletas indicaram perda da ordem de 50%.
O plantio de tomate, apesar de não
apresentar percentuais de perdas tão bons
quanto o cultivo de beterraba, exceto pela água
da coleta 1 do poço 1, que indicou perda
superior a 50%, e pela água das coletas 4 e 6 do
poço 3, que indicou perda da ordem de 50%, nas
demais coletas a perda não ultrapassa 25%.
Portanto, no cenário estudado, em períodos de
estiagem ou de baixos índices pluviométricos,
os agricultores familiares devem optar por
culturas mais tolerantes a elevados níveis de
sais, como é o caso da beterraba e do tomate.
Nos períodos chuvosos, os agricultores podem
variar suas culturas e considerar também como
reais possibilidades, sem perdas (ou com poucas
perdas) de produtividade, o cultivo de milho e
repolho. Por outro lado, os cultivos de cebola,
cenoura e feijão devem ser evitados em períodos
de estiagem por serem bastante susceptíveis aos
sais.
Da comparação com os limites
estabelecidos por Laraque (1991 apud COSTA e
CIRILO, 2010), pode-se observar que em todas
as coletas dos três poços a água apresenta níveis
de SDT adequados à dessedentação animal de
todas as categorias consideradas: aves, suínos,
equinos, bovinos (corte e leite) e ovinos.
Quando a comparação é realizada considerandose os limites estabelecidos por Logan (1965
apud COSTA e CIRILO, 2010) exclusivamente
para a dessedentação de gado, apenas o valor de
SDT determinado na primeira coleta do poço 1
não se enquadrou como boa, ultrapassando o
limite estabelecido para esta categoria que é de
2.500,0 mg/L, e, apesar de alto (2.553,5 mg/L)
pode ser considerada ainda como satisfatório
(de 2.501,0 a 3.500,0 mg/L).
CONCLUSÕES
A água da barragem subterrânea estudada
foi classificada como de muito alto risco de
salinidade e baixo risco de sodicidade e seu uso
para irrigação é aceitável apenas em situações
especiais desde que os solos possuam drenagem
adequada.
Sobre a possibilidade de cultivo de outras
culturas: a beterraba e o tomate podem ser
utilizadas na região com perdas de
produtividades menores que outras culturas
analisadas, como cebola, cenoura, repolho. O
feijão e a cebola devem ser evitadas no período
seco, do contrário o risco de prejuízo da lavoura
pode ultrapassar a 50%.
Na dessedentação animal, a água da BS
encontra-se, não apenas, dentro dos limites
aceitáveis de SDT para as principais espécies
criadas na região como também foi classificada
como de boa qualidade para consumo bovino,
que é a principal renda da propriedade.
AGRADECIMENTOS
À CAPES pela bolsa de de Mestrado
Acadêmico concedida ao terceiro autor.
REFERÊNCIAS
ABNT – Associação Brasileira
Técnicas. NBR 12.621 –
Determinação da dureza total
titulométrico do EDTA-Na. 4 p.,
1992.
de Normas
Águas –
– Método
setembro de
ALMEIDA, O. A.. Qualidade da água de
irrigação. Dados eletrônicos, Cruz das Almas:
Embrapa Mandioca e Fruticultura, 2010, 228 p.
AYERS, R. S.; WESTCOT, D. W.. A qualidade
da água na agricultura. Trad. H. R. Gheyi, J.
F. Medeiros & F. A. V. Damasco. Campina
Grande, UFPB, 1991.
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 10, nº.3, Fortaleza, p. 651 - 662, Mai – Jun, 2016
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QUALIDADE DA ÁGUA EM BARRAGEM SUBTERRÂNEA NO SEMIÁRIDO
RESUMO
CETESB – Companhia Ambiental do Estado de
São Paulo. Seção 630 – Procedimentos de
amostragem do solo. Manual de gerenciamento
de áreas contaminadas, 44p., 1999. Disponível
em:
<http://www.cetesb.sp.gov.br/areascontaminadas/manual-de-gerenciamento-deareas-contaminadas/7-manual-de
gerenciamento-das--acs> , acessado em 12 de
dezembro de 2013.
CIRILO, J. A.. Políticas públicas de recursos
hídricos para o semi-árido. Estudos Avançados,
22 (63), p. 61 – 82, 2008.
CIRILO, J. A.; ABREU, G. F. H.; COSTA, M.
R.. Soluções para o suprimento de água de
comunidades rurais difusas no semiárido
brasileiro: avaliação de barragens subterrâneas.
Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 8
(4), p. 5-24, 2003.
CORDEIRO, G. G.; RESENDE, G. M.;
PEREIRA, J. R.; COSTA, N. D.. Utilização de
água salina e condicionador de solo na produção
de beterraba no semi-árido brasileiro.
Horticultura Brasileira, Brasília, 17 (1), p. 3941, março 1999.
COSTA, M. R.; CIRILO, J. A.. Análise do
potencial de uso das águas subterrâneas nas
bacias da região semiárida do estado de
Pernambuco. XVI Cong. Bras. de Águas
Subterrâneas e XVII Encontro Nacional de
Perfuradores de Poços, São Luís – MA: Anais..,
p. 13., 2010.
DELVIO, S.; MATSURA, E. E.; TESTEZLAF,
R.. Teores de nutrientes na alface irrigada com
água residuária aplicada por sistemas de
irrigação, Engenharia Agrícola, 26 (1), p.4557, 2006.
DIAS, N. S.; MEDEIROS, J. F.; GHEYI, H. R.;
SILVA, F. V.; BARROS, A. D.. Evolução da
salinidade em um Argissolo sob cultivo de
melão irrigado por gotejamento. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola
Ambiental, v.8, n.2/3, p.240-246, 2004.
e
FIA, R.; ANJOS, P. P.; MATOS, A. T.;
EUSTÁQUIO JUNIOR, V.. Estimativa da CEes
a partir da CE1:2,5 em solo fertirrigado com
água residuária da lavagem e descascamento
dos frutos do cafeeiro. Congresso Brasileiro de
Pesquisas Cafeeiras, Guarapari, Anais.., v.1,
p.257-258, 2005.
LIMA, A. O.; DIAS, N. S.; FERREIRA NETO,
M.; SANTOS, J. E. J.; REGO, P. R. A.; LIMAFILHO, F. P.. Barragens Subterrâneas no
Semiárido Brasileiro: Análise Histórica e
Metodologias de Construção. Irriga, 18 (2), p.
200-211, 2013.
MELO, R. F.; BRITO, L. T. L.; PEREIRA, L.
A.; ANJOS, J. B.. Avaliação do uso de adubo
orgânico nas culturas de milho e feijão caupi em
barragem subterrânea. Revista Brasileira de
Agroecologia, 4 (2), p. 1264-1267, 2009.
MAGGIO, A.; QUAGLIETTA CHIARANDÀ,
F.; CEFARIELLO, R.; FAGNANO, M..
Responses to ozone pollution of alfalfa exposed
to increasing salinity levels. Environmental
Pollution, 157, p. 1445-1452, 2009.
MORI, M.; DI MOLA, I.; QUAGLIETTA
CHIARANDÀ, F.. Salt stress and transplant
time in snap bean: growth and productive
behavior. International Journal of Plant
Production, 5(1),p.49-64,2011.
NUNES, J. C.; CAVALCANTE, L. F.; LIMA
NETO, A. J.; REBEQUI, A. M.; DINIZ, B. L.
M.; GHEYI, H. R.. Comportamento de mudas
de nim à salinidade da água em solo não salino
com biofertilizante. Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, 16 (11),
p.1152–1158, 2012.
OLIVEIRA, A. K. C.; SILVA, M. S. L.;
MENDONÇA, C. E. S.; FERREIRA, G. B.;
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 10, nº.3, Fortaleza, p. 651 - 662, Mai – Jun, 2016
662
Santos et al.
CHAVES, V. C.; SILVA, D. J.. Avaliação
qualitativa da água de barragens subterrâneas no
semi-árido nordestino brasileiro. Revista
Brasileira de Agroecologia, 2 (2), p. 14021404, 2007.
ONDER, H.; YILMAZ, M.. A Tool of
Sustainable Development and Management of
Groundwater Resources. European Water,
11/12, p. 35-45, 2005.
PAULA, V.; KATO, M. T.; FLORÊNCIO, L..
Qualidade de água usada na agricultura urbana
na cidade do Recife. Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, v.9,
Suplemento, p.123-127, 2005.
RICHARDS, L.A. (ed.) Diagnosis and
improvement of saline and alkali soils.
Washington: United States Salinity Laboratory.
Agriculture Handbook, 60, p. 160, 1954.
SILVA, A. O.; MOURA, G. B. A.; SILVA, E. F.
F.; LOPES, P. M. O.; SILVA, A. P. N.. Análise
Espaço-Temporal da Evapotranspiração de
Referência sob Diferentes Regimes de
Precipitações em
Pernambuco. Revista
Caatinga, Mossoró, v. 24, n. 2, p. 135-142, abr.-
jun., 2011.
SILVA, B. B.; BRAGA, A. C.; BRAGA, C. C.;
OLIVEIRA, L. M. M.; GALVÍNCIO, J. D.;
MONTENEGRO,
S.
M.
G.
L.
Evapotranspiração e estimativa da água
consumida em perímetro irrigado do Semiárido
brasileiro por sensoriamento remoto. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, 47 (9),
p.1218-1226, 2012.
SOUZA, E. R.; MELO, H. F.; ALMEIDA, B.
G.; MELO, D. V. M.. Comparação de métodos
de extração da solução do solo. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e
Ambiental, 17 (5), p.510–517, 2013.
UFV – Universidade Federal de Viçosa. SAEG
- Sistema para Análises Estatísticas, Versão
9.1: Fundação Arthur Bernardes - UFV - Viçosa,
2007.
ZUIN, V. G.; IORIATTI, M. C.; MATHEUS, C.
E. O.. Emprego de Parâmetros Físicos e
Químicos para Avaliação da Qualidade de
Águas Naturais. Química Nova na Escola, 31
(1), 2009.
Rev. Bras. Agric. Irr. v. 10, nº.3, Fortaleza, p. 651 - 662, Mai – Jun, 2016